Obsidian Hydration: A Cheap Way to Date Stone Tool Making - Unntatt ...

Obsidian hydrering dating (eller OHD) er en vitenskapelig dateringsteknikk, som bruker forståelsen av det vulkanske glassets geokjemiske natur (a silikat) kalt obsidian å gi både relative og absolutte datoer for gjenstander. Obsidian outcrops over hele verden, og ble fortrinnsvis brukt av steinverktøy beslutningstakere fordi det er veldig enkelt å gjøre fungerer med, den er veldig skarp når den er ødelagt, og den kommer i en rekke livlige farger, svart, oransje, rød, grønn og klar.

Rask fakta: Obsidian Hydration Dating

Obsidian inneholder vann fanget i den under dannelsen. I sin naturlige tilstand har den en tykk skorpe dannet av diffusjon av vannet ut i atmosfæren når det først ble avkjølt - den tekniske betegnelsen er "hydratisert lag." Når en frisk overflate av obsidian blir utsatt for atmosfæren, som når den er brutt til lage en steinredskap, mer vann blir absorbert og skorpen begynner å vokse igjen. Den nye skorpen er synlig og kan måles under høy effektforstørrelse (40–80x).

Forhistoriske rinds kan variere fra mindre enn 1 mikron (um) til mer enn 50 um, avhengig av hvor lang eksponeringstiden er. Ved å måle tykkelsen kan man enkelt bestemme om en bestemt gjenstand er eldre enn en annen (relativ alder). Hvis hastigheten som vannet diffunderer ut i glasset for den bestemte delen av obsidian er kjent (det er den vanskelige delen), kan du bruke OHD til å bestemme absolutt alder av gjenstander. Forholdet er avvæpnende enkelt: Alder = DX2, der Alder er i år, D er en konstant og X er hydratasjonsskorpetykkelsen i mikron.

Det er nesten en sikker innsats at alle som noensinne har laget steinredskaper og visste om obsidian og hvor de skulle finne det, brukte det: som et glass, bryter det på forutsigbare måter og skaper ekstremt skarpe kanter. Å lage steinredskaper av rå obsidian, bryter svoren og starter obsidianuret. Måling av svorvekst siden bruddet kan gjøres med et utstyr som antagelig allerede finnes i de fleste laboratorier. Det høres perfekt ut, ikke sant?

Problemet er at den konstante (den sleike D der oppe) må kombinere minst tre andre faktorer som er kjent for å påvirke frekvensen av svorvekst: temperatur, vanndamptrykk og glass kjemi.

Den lokale temperaturen svinger hver dag, sesongmessig og over lengre tidsskala i alle regioner på planeten. Arkeologer kjenner seg igjen i dette og begynte å lage en EHT-modell (Effektiv Hydration Temperature) for å spore og redegjøre for effekter av temperatur på hydrering, som en funksjon av årlig gjennomsnittstemperatur, årlig temperaturområde og dagtemperatur område. Noen ganger legger lærde inn en dybdekorreksjonsfaktor for å redegjøre for temperaturen på nedgravde artefakter, forutsatt at underjordiske forhold er betydelig annerledes enn overflateforholdene - men effektene har ikke blitt undersøkt for mye som av ennå.

Effektene av variasjon i vanndamptrykk i klimaet der det er funnet en obsidian artefakt, har ikke blitt studert så intensivt som effekten av temperaturen. Generelt varierer vanndamp med høyden, så du kan vanligvis anta at vanndamp er konstant på et sted eller et område. Men OHD er plagsom i regioner som Andes fjellene i Sør-Amerika, der folk brakte sine obsidiske artefakter over enorme høydeforandringer, fra kystregionene til havoverflaten til de høye fjellene på 4000 meter (12.000 fot) og høyere.

Enda vanskeligere å redegjøre for er forskjellig glasskjemi hos obsidianere. Noen obsidianer hydratiserer raskere enn andre, selv i nøyaktig samme innskuddsmiljø. Du kan kilde obsidian (det vil si, identifiser det naturlige utmarket der et stykke obsidian ble funnet), og slik kan du korrigere for den variasjonen ved å måle hastighetene i kilden og bruke disse til å lage kildespesifikk hydrering kurver. Men siden mengden vann i obsidian kan variere selv innenfor obsidian knuter fra en enkelt kilde, kan innholdet påvirke aldersestimatene betydelig.

Metodikk for å justere kalibreringene for variasjonen i klima er en ny teknologi i det 21. århundre. Nye metoder evaluerer kritisk dybdeprofilene til hydrogen på de hydratiserte overflatene ved bruk av sekundær ionemassespektrometri (SIMS) eller Fourier transform infrarød spektroskopi. Den indre strukturen av vanninnholdet i obsidian er blitt identifisert som en svært innflytelsesrik variabel som kontrollerer hastigheten av vanndiffusjon ved omgivelsestemperatur. Det har også blitt funnet at slike strukturer, som vanninnhold, varierer innenfor de anerkjente steinbruddskildene.

Kombinert med en mer presis målemetodikk har teknikken potensialet til å øke påliteligheten av OHD, og ​​gir et vindu til evaluering av lokale klimatiske forhold, spesielt paleo-temperatur regimer.

obsidian er Det er anerkjent målbar frekvens av svorvekst siden 1960-tallet. I 1966 kom geologene Irving Friedman, Robert L. Smith og William D. Lenge publisert den første studien, resultatene fra eksperimentell hydrering av obsidian fra Valles-fjellene i New Mexico.

Siden den tid har betydelig fremskritt i den anerkjente virkningen av vanndamp, temperatur og glasskjemi blitt gjort, og identifisert og regnskap for store deler av variasjon, lage teknikker med høyere oppløsning for å måle skorpe og definere diffusjonsprofilen, og oppfinne og forbedre nye modeller for EFH og studier på mekanismen til spredning. Til tross for begrensningene, er obsidian-hydratiseringsdatoer langt rimeligere enn radiokarbon, og det er en standard dateringspraksis i mange regioner i verden i dag.

• Liritzis, Ioannis og Nikolaos Laskaris. "Femti års Obsidian Hydration Dating i arkeologi." Journal of Non-Crystalline Solids 357.10 (2011): 2011–23. Skrive ut.
• Nakazawa, Yuichi. "Betydningen av Obsidian Hydration Dating ved vurdering av integriteten til Holocene Midden, Hokkaido, Nord-Japan." Quaternary International 397 (2016): 474–83. Skrive ut.
• Nakazawa, Yuichi, et al. "En systematisk sammenligning av målinger av Obsidian Hydration: Den første anvendelsen av mikrobilde med sekundær ion massespektrometri til den forhistoriske Obsidian." Quaternary International (2018). Skrive ut.
• Rogers, Alexander K., og Daron Duke. "Upålitelighet av den induserte Obsidian Hydration Method med forkortede Hot-Soak-protokoller." Journal of Archaeological Science 52 (2014): 428–35. Skrive ut.
• Rogers, Alexander K., og Christopher M. Stevenson. "Protokoller for laboratoriehydrering av Obsidian, og deres innvirkning på hydratiseringsgraden nøyaktighet: En Monte Carlo-simuleringsstudie." Journal of Archaeological Science: Reports 16 (2017): 117–26. Skrive ut.
• Stevenson, Christopher M., Alexander K. Rogers, og Michael D. Glascock. "Variabilitet i obsidisk strukturelt vanninnhold og dets betydning i hydrering datering av kulturelle gjenstander." Journal of Archaeological Science: Reports 23 (2019): 231–42. Skrive ut.
• Tripcevich, Nicholas, Jelmer W. Eerkens, og Tim R. Snekker. "Obsidian Hydration at High Elevation: Archaic Quarrying at Chivay Source, Sør-Peru." Journal of Archaeological Science 39.5 (2012): 1360–67. Skrive ut.